[마이크로폰] 사운드필드 파라미터#1(음압, 소리세기, 입자속도)

 

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사운드 필드 파라미터(Sound Field Parameters)

 

음압(Sound Pressure)는 사운드의 파라미터 요소 중에 가장 중요한 파라미터 입니다. 사람은 음압(Sound Pressure)이 전달 되면 사람의 귀가 이를 계측합니다. 

 

마이크로폰이란 결국 계측 센서로 음압을 측정 합니다. 현재 마이크로폰은 음압 뿐만이 아니라 음의 세기(Sound Intensity)와 입자 속도(Particle Velocity)까지 측정이 가능 합니다. 

 

• Sound Intensity = Sound Pressure x Particle Velocity

 

위 3가지 요소를 사운드 필드 파라미터라고 부르고 dB로 표기합니다.

 

 

 

 

1. 음압(Sound Pressure)

음압은 파스칼(Pa) 단위를 사용합니다. 파스칼은 제곱미터 당 뉴터 힘의 단위로 변환이 가능합니다.

 

 

SPL(Sound Pressure Level)의 레퍼런스 값은 20uPa을 기준으로 가집니다. SPL에 대한 정의는 아래와 같습니다. 

 

 

 

 

위에서 Pref는 앞서 말한 레퍼런스 값 20uPa 입니다.

 

음압 값은 별도의 명기가 없으면 일반적으로 RMS 값을 사용합니다. 음압이 레퍼런스 값 20uPa 이면 Lp는 0dB이고 0dB의 의미는 1000Hz에서 귀에 이상 없는 젊은 성인이 들을 수 있는 문턱 값(Thershold)을 의미 합니다. 

 

 

 

 

 

2. 입자 속도(Particle Velocity)

 

입자 속도는 공기 입자(air particle)의 속도를 의미 합니다. 공기 입자는 사운드가 가지는 파장(Wave length)에 비해서 굉장히 작습니다. 속도의 단위는 m/s를 사용합니다. 

 

입자 속도는 사운드 필드의 음압에 의해 결정 됩니다. ISO1683에 따라 입자 속도의 레퍼런스 값은  초당 나노 미터(1nm/s)로 결정되었습니다. 입자 속도의 수식(Equation)은 아래와 같습니다. 

 

 

 

 

입자 속도도 특별한 명기가 없다면 RMS로 처리 됩니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 사운드 세기(Sound Intensity)

음의 세기는 면적 당 Acoustic Power를 의미 합니다. 입자 속도와 동일하게 소리 세기도 음파 전달(Sound Wave Propagation)의 방향에 함수입니다. 즉, 사운드 세기는 방향성을 가지는 벡터(Vector) 값입니다. 단위는 W/m^2 으로 표기 합니다. 레퍼런스 값은 10^(-12)W/m^2으로 표기 합니다.

 

아래는 SIL(Sound Intensity Level)의 수식 입니다.